Ученые изучают как устрицы и мидии создают природные клеи
Кажется, что пироги, разработанные на конкурсных кулинарных шоу, с каждым годом становятся все больше и сложнее. Пекари часто должны обладать серьезными архитектурными навыками, от воссоздания сцен полной игры до скульптур в натуральную величину. Они также должны заставить все части склеиться.
Новый клей на основе сои, созданный в лаборатории Джонатана Уилкера в Университете Пердью, может решить такие проблемы — хотя он собирается предоставить это кому-то другому, чтобы выяснить его вкус, сказал он.
Уилкер изучает, как морские животные , такие как устрицы и мидии, создают природные клеи. В отличие от большинства клеев, которые можно найти в хозяйственном магазине, эти клеи нетоксичны, и многие держатся под водой. Пытаясь воссоздать новый клей в своей лаборатории, Уилкер заметил нечто странное.
«Вещи торчали, когда их не должно было быть», — сказал он. «Мы обнаружили, что используемые компоненты, белки и сахар, реагируют и превращаются в клей».
В этом суть химии Майяра, или «химии приготовления пищи», для тех из нас, кто не является химиком. Это происходит, когда вы жарите прожарку или печете хлеб в духовке; через некоторое время края начинают коричневеть, и ароматный запах наполняет воздух. Химически, сахара и белки объединяются, чтобы создать ароматические соединения.
Обычно для запуска этого процесса требуется тепло, но химия Майяра — это целый класс грязных реакций, и это может произойти несколькими различными способами. Продукты каждой реакции участвуют в собственных реакциях и могут выделять химические вещества, которые мы ощущаем как ароматизаторы. Согласно подробному описанию PBS, подробное описание реакции Майяра займет одну книгу целиком.
«Когда пищевые продукты коричневеют, определенные молекулы связываются друг с другом. Белки могут соединяться друг с другом, реагируя с сахарами», — сказал Уилкер. «Когда морские существа делают свои адгезивы, они также сшивают белки вместе. Они используют совершенно другую химию, но идея в чем-то похожа: сшивание белков может создать адгезив».
Этот новый клей на основе сои плохо удерживается под водой, поэтому он, вероятно, не является идеальной заменой токсичных клеев, используемых в фанере и ДСП (пары, из которых при строительстве домов могут вдыхаться домовладельцы уже много лет). Тем не менее, он может найти применение в упаковке органических сертифицированных пищевых продуктов .
«Пищевая упаковка обычно зависит от типичных клеев на нефтяной основе, которые могут вымывать токсины», — сказал Уилкер.
Мало того, что этот новый клей сделан из пищевых компонентов, он даже сильнее, чем клей Gorilla для дерева. На алюминии это примерно так же. Результаты были недавно опубликованы в журнале Американского химического общества .
Чтобы проверить прочность клея, команда Уилкера склеила два куска дерева или алюминия. У дальних концов есть отверстие для булавки, и машина тянет их в противоположных направлениях, чтобы проверить их прочность. Новый клей был настолько прочен на дереве, что булавка пробила отверстие.
Хотя клей на основе сои был довольно прочным, команда достигла еще лучших результатов с другим белком , бычьим сывороточным альбумином (BSA). BSA — это общий белок, часто используемый в лабораториях для экспериментов. Это дешево для исследователей, но недостаточно для того, чтобы сделать клей на основе BSA доступным в больших коммерческих масштабах.
«Если вы хотите выйти на рынок клеев, ваш продукт должен быть дешевым, высокопроизводительным, а материал также должен быть доступен в больших масштабах», — сказал Уилкер. «Этот новый клей на основе сои может соответствовать этим требованиям и в то же время возобновляться».
